Viskas apie tauriuosius metalus

Nuo seniausių laikų žmonės žinojo apie tauriųjų metalų egzistavimą. Remiantis įsitikinimais, jie yra apdovanoti magiškomis savybėmis. Be to, jie nebijo aukštų temperatūrų, rūgščių-šarmų tirpalų poveikio, šviečia saulėje ir išlaiko prabangią išvaizdą net ir po ilgo sąlyčio su drėgme. Dėl tokių savybių jie buvo vadinami kilniais.

Metalai yra juodieji, spalvotieji, taip pat taurieji. Pastaruosius visada žmonės labai vertino. Kuo daugiau žmogus jų turėjo, tuo turtingesnis ir įtakingesnis jis buvo laikomas. Didelė šių metalų kaina, kasybos darbo ir išteklių intensyvumas kartu su ribotomis atsargomis tapo priežastimi, kodėl šios grupės metalai buvo vadinami brangiaisiais.

Išsamus visų tauriųjų elementų sąrašas nurodytas 1998 m. federaliniame įstatyme „Dėl tauriųjų metalų ir brangiųjų akmenų“. Šiandien ši kategorija apima aštuonis cheminius elementus. Jie yra labai paklausūs įvairiose srityse. Tai platina, auksas, paladis ir sidabras, o PGM (rutenis, radis, osmis ir iridis) taip pat laikomi tauriaisiais metalais. Kitas metalas – technecis – taip pat taurusis, tačiau turi didelį radioaktyvumą, todėl į bendrą sąrašą neįtrauktas.

Išskirtinis tauriųjų metalų bruožas yra tas, kad, veikiant nepalankiems išoriniams veiksniams, jų molekulinė struktūra išlieka nepakitusi. Tokių elementų lydymosi temperatūra yra labai aukšta. Jie nesuyra vandenyje ir nereaguoja su deguonimi, nesudaro oksidų.Lydinys su tokiais metalais gali būti gaunamas tik atliekant sudėtingas technines manipuliacijas, naudojant stiprius cheminius reagentus.

Taurieji metalai yra neatsinaujinantys ir ypač vertingi gamtos ištekliai. Nė vieno iš jų nepavyksta gauti laboratorinėmis priemonėmis, todėl šių metalų atsiradimas Žemėje mokslininkams iki šiol tebėra paslaptis. Šiandien yra dvi pagrindinės jų išvaizdos hipotezės.

• Erdvė. Remiantis šia teorija, tam tikrame jos formavimo etape Žemė buvo bombarduojama meteoritų. Manoma, kad būtent tai lėmė metalų atsiradimą žemės plutoje. Ši hipotezė turi reikšmingą trūkumą. Mokslininkai nustatė, kad vidutiniškai kiekviename meteorite yra ne daugiau kaip 0,005% tauriųjų metalų. Tai nepalyginama su kiekiu, kuris gaminamas aktyviuose laukuose.
• Tektoninis. Šios versijos šalininkai teigia, kad taurieji metalai mūsų planetos šerdyje atsirado veikiant ypatingoms sąlygoms. Ir tada kartu su karšta lava jie buvo išmesti ant žemės paviršiaus. Ši teorija yra labiau tikėtina, tačiau ji nepateikia atsakymų į visus klausimus. Taigi ji nepaaiškina, kodėl šios fosilijos tam tikru planetos vystymosi momentu nustojo formuotis ir kartu su karšta lava pateko į žemės plutą.

Nuo seniausių laikų auksas buvo naudojamas kaip piniginė medžiaga. Žmonės visada siekė gauti šio metalo, kad vėliau jį panaudotų kitam norimam gaminiui įsigyti. Norint suprasti, kodėl būtent šis metalas tapo apskaitos vienetu, reikia pažvelgti į tolimą praeitį.

Šiais laikais monetos liejamos iš aliuminio, nikelio ir paladžio. Senovės žmonės disponavo daug mažiau medžiagų: aukso, sidabro, vario, švino, alavo, taip pat geležies. Iš jų tik du nesioksidavo kontaktuodami su oru ir vandeniu ir buvo laikomi kilniais. Šie metalai jau buvo didelės vertės. Jie taip pat turėjo savybių, reikalingų universaliam piniginiam ekvivalentui gaminti.

Panagrinėkime šias savybes išsamiau.

• Vienodumas. To paties tauriojo metalo gabalų pora, turinčių tokį patį svorį, turi tą pačią vertę. Štai kodėl toks metalas yra optimalus produktų kainai išreikšti. Visos jo kopijos yra identiškos, jų skirtumas slypi tik masėje.
• Dalijamumas. Skirtingai nuo kitų senovėje priimtų piniginių atitikmenų, pavyzdžiui, galvijų ir kailių, taurieji metalai gali būti suskirstyti į kelias dalis neprarandant savo vertės. Tai labai svarbu bet kuriai valiutai, kuri turi tarnauti labai skirtingos vertės prekių mainams.
• Nešvaistymas. Ši savybė išplaukia iš ankstesnės. Padalijus tauriojo metalo gabalą, nesusidaro atliekų, daugiau ar mažiau vertingų dalių, o bendra kaina išlieka nepakitusi.
• Mobilumas. Monetas lengva naudoti. Jie yra lengvi ir lengvai nešiojami. Taigi net ir nedideli aukso kiekiai, keliaujantys iš rankų į rankas, turi gana didelę kainą, todėl gali tarnauti didelių kiekių santykinai pigių daiktų apyvartai.
• Atkaklumas. Taurieji metalai negenda, rūdys jų neėda, ant jų neatsiranda puvinio. Atitinkamai, saugomi jie nepraranda savo vidinės vertės.

Galiausiai auksas, sidabras ir kiti taurieji metalai visada buvo universali vertybių saugykla, vadinamasis lobis.Per visą istoriją, nepaisant politinio režimo, socialinės padėties, valstybės sienų pasikeitimų ir judėjimo iš vienos šalies į kitą, šie metalai buvo ir išlieka vertingi.

Taurieji metalai gavo savo apibrėžimą dėl ypatingų fizinių ir cheminių savybių. Priklausomai nuo metalo tipo, šie parametrai gali būti jaučiami didesniu ar mažesniu mastu. Bet bet kuriuo atveju jie bus unikalūs.

Šis metalas priklauso platinos metalų grupei. Jis yra šviesiai mėlynos spalvos ir priklauso lengvųjų metalų kategorijai. Jis išsiskiria dideliu trapumu ir tuo pačiu išskirtiniu kietumu. Jis yra paklausus dėl savo unikalių atspindinčių savybių. Šis metalas atsparus agresyvioms cheminėms medžiagoms, jį galima oksiduoti tik kaitinama sieros rūgštimi. Lydymosi procesas vyksta esant 2000 laipsnių šiluminiam poveikiui.

Platina pirmą kartą buvo aptikta Amerikos kasyklose, o dėl savo balkšvo blizgesio anksčiau buvo vadinama „sidabru“. Tik XVIII amžiaus viduryje metalas gavo tauriojo statusą, o per labai trumpą laiką jo kaina aplenkė sidabrą ir auksą. Medžiaga yra plastikinė, atspari ugniai, puikiai tinka kalti, todėl ją labai mėgsta juvelyrai.

Auksas pasižymi geru kaliumu ir išskirtiniu lankstumu. Skirtingai nuo platinos, jis lydosi žemesnėje temperatūroje. Jis yra nepažeidžiamas rūgščių, šarmų ir kaustinių druskų poveikiui, gali reaguoti tik su regio vandeniu. Grynas auksas turi tipišką blizgesį ir sodrų geltoną atspalvį, tačiau natūralioje aplinkoje yra labai retas. Dažniausiai kalnakasiai išgauna žalsvą rūdą.

Baltas taurusis metalas. Skiriasi padidėjusiu atsparumu agresyviems cheminiams ir fiziniams veiksniams. Lydymosi temperatūra atitinka 2700 laipsnių.

Iridis priskiriamas sunkiųjų metalų kategorijai. Jis yra tankiausias ir stipriausias. Netirpsta šarminėse rūgštyse ir šarmuose. Ištirpsta kaitinant iki 2450 laipsnių. Turi pilkšvai baltą atspalvį.

Kalbant apie vizualines savybes, rutenį galima supainioti su platina, o lydumo požiūriu šis metalas pasižymi tokiomis pat savybėmis kaip iridis. Jis išsiskiria savo tankumu ir išskirtiniu tvirtumu. Veikiant oksidantams, šarmams ir aukštai temperatūrai, jis gali sudaryti vandenyje tirpius pyragus.

Baltos spalvos minkštas metalas su ryškiu sidabriniu blizgesiu. Lydymosi temperatūra – 1550 laipsnių. Kaitinamas iki 850 laipsnių, pradeda formuotis oksidai, tačiau vėliau kaitinant jis vėl tampa grynas.

Tarp visų tauriųjų metalų sidabras turi palyginti žemą lydymosi temperatūrą – tik 960 laipsnių, taip pat minimalų tankį. Nepaisant to, ši medžiaga beveik nesąveikauja su rūgštimis ir tarnauja kaip patikimas šilumos ir elektros laidininkas.

Taurieji metalai yra neatsinaujinantys elementai. Jų vietos mūsų planetos paviršiuje beveik niekada nerandama. Šiandien aukso kasyklos labiau primena požeminius rezervuarus, kuriuose išgaunama rūda pirmiausia paverčiama tirpalu, o po to filtruojama ir perdirbama.

Kalnakasių išgauta rūda netinkama naudoti be tolesnio gryninimo ir apdorojimo. Pažvelkime atidžiau į tauriojo metalo paruošimo procesą aukso pavyzdžiu.

1. Pirmasis apdorojimo etapas yra rūdos cianidavimas. Šis metodas apima rūdos poveikį cianidui ir aukso nuosėdų filtravimą. Rezultatas – koncentratas.
2. Schlichas eina į eksperimentinę laboratoriją, kur atliekami fizikiniai ir cheminiai tyrimai bei radioaktyvumo tyrimai.
3. Po to koncentratas siunčiamas rafinuoti. - vadinamasis valymas. Techniškai šis procesas yra suskystinimas, tada filtravimas ir vėlesnis žaliavos atgavimas. Skirtumas tas, kad rafinuotame metale nėra jokių priemaišų.
4. Aukso lydiniai, gauti po tokio apdorojimo, naudojami liejimui.

Tauriųjų metalų analizatorius siekia atsakyti į du pagrindinius klausimus:

• kokios žaliavos yra prieš mus: grynas taurusis metalas ar lydinys, kuriame yra nereikšmingas tauriojo elemento kiekis;
• koks tauriųjų metalų procentas yra analizei pateiktoje legiruotojo masėje.

Pirmas pavyzdys yra kokybinis, antrasis duoda kiekybinį rezultatą. Jie atliekami griežta seka, vienas po kito. Atlikę kokybės testą, kuris nustato, kad lydinyje tikrai yra tauriojo metalo, galite pradėti nustatyti jo kiekį. Jei tiriant analizuotą mėginį sąveikaujant su tyrimo rūgštimi nieko nelieka, tai yra netaurieji metalai.

Tyrimo metu nustatyti rezultatai atsispindėjo mėginiuose. Tai yra skaitinis žymėjimas, jis parodo tauriojo metalo procentą pateiktame lydinyje.

Taurieji metalai plačiai naudojami įvairiose srityse. Štai tik keletas iš jų.

Unikalios fizinės ir techninės charakteristikos kartu su cheminiu ir biologiniu inertiškumu leidžia sukurti efektyvią elektros kontaktų apsaugą nuo degimo ir oksidacijos. Dėl to metalas yra saugus ir praktiškas elektros reikmėms.

Sidabro druskos (chloridai ir bromidai) naudojamos šviesai jautriems elementams sukurti. Lydmetaliai iš tauriųjų metalų yra paklausūs kuriant elektros prietaisus, kuriems keliami didesni patikimumo reikalavimai. Rečiausi elementai naudojami termoporoms ir kitiems šildymo elementams sukurti.

Nuo neatmenamų laikų brangieji metalai buvo paklausūs juvelyrikos pramonėje. Iš jų kuriamos išskirtinės grandinėlės, auskarai, apyrankės, žiedai, pakabukai, kryželiai, taip pat akinių rėmeliai, brangūs cigarečių dėklai ir daugelis kitų gaminių. Juvelyrai vertina metalų spalvą, išskirtinį blizgesį ir unikalias jų savybes.

Taurieji metalai nereaguoja su žmogaus oda, todėl nesukelia odos ligų ir alerginių reakcijų. Tauriuosius metalus leidžiama naudoti kaip purškiamąjį sluoksnį papuošalams iš pigių metalų. Tokie papuošalai savo savininkus džiugina ne vienerius metus ir dažnai yra paveldimi iš kartos į kartą.

Tauriųjų metalų atsparumas rūgščių-šarmų kompozicijoms, taip pat kataliziniai parametrai lemia jų naudojimą chemijos pramonėje. Jie naudojami agresyvių junginių įrangai kurti. Daugelis šių metalų buvo naudojami kaip katalizatoriai benzino gamyboje.

Katalizatoriai taip pat naudojami kuriant išmetamųjų dujų įrenginius. Štai kodėl taurieji metalai yra paklausūs automobilių dalių gamyboje. Jie leidžia greitai ir patikimai neutralizuoti toksiškus cheminius junginius. Dažniausiai šiems tikslams imamas paladis ir rodis.

Biologinis ir cheminis inertiškumas leidžia panaudoti tauriuosius metalus chirurginių instrumentų ir visų rūšių medicinos įrangos dalių gamyboje. Daugelis metalų yra paklausūs protezavimo ir odontologijos srityse. Daugelis junginių tapo plačiai paplitę gaminant vaistus kaip sudedamoji dalis.

Brangieji lydiniai yra svarbūs orlaivių ir erdvėlaivių konstrukcijoje, nes tik jie gali užtikrinti maksimalų šių sistemų patikimumą ir saugumą. Tik taurusis metalas gali susidoroti su apkrovomis, kurias gali patirti kosminė stotis orbitoje.

Taurieji metalai taip pat rado savo pritaikymą stiklo gamyboje. Labai dažnai iš jų gaminamos stiklo lydymo talpos.

Taip pat negalima nepaminėti tauriųjų metalų, kaip keičiamos piniginės priemonės, vaidmens. Auksas ir sidabras senovėje buvo naudojami monetoms gaminti, nors šiais laikais sidabras jau prarado savo funkciją šioje apyvartoje. Ir vis dėlto investiciniai luitai iki šiol yra liejami iš aukso ir platinos.

Tai leidžia kiekvienam investuoti laisvas lėšas su dideliu pelnu. Kaip rodo praktika, tradicinė valiuta laikui bėgant nuvertėja, o aukso luitai visada išlieka verte.

Daugelis bankų ir finansinių organizacijų netgi siūlo indėlininkams atidaryti specialias metalines sąskaitas. Tai pelninga investicija, nes ilgainiui tokių barų savininkai gali gauti rimtą pelną. Metalinės sąskaitos turi tik vieną trūkumą – tai indėlių draudimo sistemos nebuvimas, dėl kurio gali kilti nemaža rizika banko bankroto atveju.